JP2015161851A - Fixing apparatus and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、定着装置および画像形成装置に関し、さらに詳しくは、定着に用いられる部材の位置決め機構に関する。 The present invention relates to a fixing device and an image forming apparatus, and more particularly to a member positioning mechanism used for fixing.
周知のように、電子写真方式による画像形成装置においては、潜像担持体である感光体上に形成された静電潜像がトナーにより可視像処理され、トナー像が記録紙などの記録媒体に転写されたうえで定着されることにより複写出力が得られる。 As is well known, in an electrophotographic image forming apparatus, an electrostatic latent image formed on a photoreceptor, which is a latent image carrier, is subjected to visible image processing with toner, and the toner image is a recording medium such as recording paper. A copy output is obtained by being transferred to the image and fixed.
画像形成装置に用いられる定着方式として熱ローラ定着方式がよく知られている。
この方式では、記録紙の搬送路を挟んで対向当接する定着ローラおよび加圧ローラを用い、定着ローラ内に設けられている熱源からの熱と加圧ローラとの挟持作用により圧力を作用させてトナー像が定着される。
また、定着ローラに代えて熱良導体となる定着ベルトと加圧ローラおよびベルトを捲装されるローラそしてベルトに対する加熱源を設けたベルト定着方式も知られている(例えば、特許文献1)。さらに定着ベルトに代えて薄片状をなすフィルムをセラミックヒータにより加熱するフィルム定着方式、あるいは発熱効率を高める電磁誘導加熱定着方式等が知られている(例えば、特許文献2)。
定着装置では、近年、さらなるウォームアップ時間(電源投入時など、常温状態から印刷可能な所定の温度(リロード温度)までに要する時間)の短縮が望まれてきている。また、これ以外にも、ファーストプリント時間(印刷要求を受けた後、印刷準備を経て印字動作を行い排紙が完了するまでの時間)の短縮化も望まれてきている。
A heat roller fixing method is well known as a fixing method used in an image forming apparatus.
In this system, a fixing roller and a pressure roller that are in contact with each other across the conveyance path of the recording paper are used, and pressure is applied by the clamping action between the heat from the heat source provided in the fixing roller and the pressure roller. The toner image is fixed.
A belt fixing system is also known in which a fixing belt serving as a good heat conductor instead of the fixing roller, a pressure roller, a roller equipped with the belt, and a heating source for the belt are provided (for example, Patent Document 1). Further, a film fixing method in which a thin film is heated with a ceramic heater instead of a fixing belt, or an electromagnetic induction heating fixing method for increasing heat generation efficiency is known (for example, Patent Document 2).
In recent years, it has been desired for the fixing device to further shorten the warm-up time (the time required from a normal temperature state to a predetermined printable temperature (reload temperature) such as when the power is turned on). In addition to this, it has also been desired to shorten the first print time (the time from when a print request is received to when the print operation is performed and the paper discharge is completed).
そこで、金属熱伝導体を無端ベルトで構成し、間接的に加熱するのではなく、無端ベルトを直接加熱するとともに、加圧ローラに対して定着ベルトのニップ幅を形成するニップ形成部材を設けた構成が本出願人によって提案されている(例えば、特許文献3)。
上記の構成では、金属製の厚さが薄い無端ベルトを直接加熱することによりクイックスタートアップ(QSU)が可能となる。さらに、ニップ形成部材を設けることで加熱ローラを用いる場合と違って、装置を小型化した場合でもニップ幅を確保して定着効率を低下させないようにできる。
Therefore, the metal heat conductor is composed of an endless belt, and is not indirectly heated, but is provided with a nip forming member that directly heats the endless belt and forms the nip width of the fixing belt with respect to the pressure roller. A configuration has been proposed by the present applicant (for example, Patent Document 3).
In the above configuration, quick start-up (QSU) is possible by directly heating an endless belt made of a thin metal. Further, unlike the case where a heating roller is used by providing a nip forming member, the nip width can be secured and the fixing efficiency can be prevented from being lowered even when the apparatus is downsized.
無端ベルトは金属製の他に非金属製のものが開発されている。これは例えばポリアミドを基材としたものである。
このような材質を用いた無端ベルトでは、次の利点が得られる。
すなわち、熱容量が低いため、更なる低熱容量化による省エネ性が狙えること、屈曲性が高いことから紙先端とベルトとの分離性に有利であること、緊急停止時に金属製ベルトに見られる熱膨張によるくぼみ変形が生じても形状復元する可能性が高いことである。
Endless belts have been developed in addition to metal. This is based on, for example, polyamide.
The endless belt using such a material provides the following advantages.
In other words, since the heat capacity is low, it is possible to aim for energy savings by further reducing the heat capacity, and because the flexibility is high, it is advantageous for the separation between the paper tip and the belt, and the thermal expansion seen in the metal belt during an emergency stop There is a high possibility that the shape will be restored even if the indentation deformation occurs.
ところで、定着装置をはじめとしてベルトを用いる場合(例えば、特許文献3)には、ベルトが掛け回されているローラの外径誤差やローラ同士が平行していない場合などが原因となり、ベルトが幅方向一方側に片寄る現象であるベルトの寄りを生じることがある。
この現象が起こると、例えば、定着ベルトの場合には、加熱定着される領域が所定の領域から外れてしまい、定着を必要とする記録紙領域に定着作業が行われなくなる虞がある。
By the way, when using a belt such as a fixing device (for example, Patent Document 3), the belt is wide due to an outer diameter error of a roller around which the belt is wound or a case where the rollers are not parallel to each other. The belt may be shifted, which is a phenomenon that shifts to one side in the direction.
When this phenomenon occurs, for example, in the case of a fixing belt, the area to be heat-fixed may deviate from a predetermined area, and the fixing operation may not be performed on the recording paper area that requires fixing.
ベルトの寄りを抑制するための技術として、例えば、特許文献4には、ベルト端縁の位置決めができる構成を備えた技術が開示されている。
上記の技術では、ベルト端部に当接可能な端面を有するリング部材をベルト端部に対向させ、ベルトの片寄りによりベルトが接触した際の圧力を受けてリング部材が軸方向に傾く構成が用いられている。
この構成では、ガイド部材が軸方向に傾くと、リング部材の傾きから得られる接触方向での分力が小さくなるのを利用してベルト端部に作用する接触方向での反力を弱めた状態でベルトの位置決めを行うことができる。
As a technique for suppressing the deviation of the belt, for example, Patent Document 4 discloses a technique including a configuration capable of positioning the belt edge.
In the above technique, a ring member having an end face capable of abutting on the belt end is opposed to the belt end, and the ring member is inclined in the axial direction by receiving pressure when the belt comes in contact with the side of the belt. It is used.
In this configuration, when the guide member is tilted in the axial direction, the reaction force acting on the belt end is weakened by utilizing the reduced component force in the contact direction obtained from the tilt of the ring member. With this, the belt can be positioned.
無端ベルトを用いる従来の定着装置では、定着ニップ部でのニップ圧力が50〜200KPaという比較的高圧であったが、公知の技術(例えば、特許文献3)を用いた場合に得られる定着効率の向上によりニップ圧力を下げることが可能になる。
ニップ圧力を低くできる場合には、ニップ形成部材などをはじめとする機構部での剛性を低くできる利点がある反面、このような構成を対象として非金属製の無端ベルトを搭載した場合にベルトの機械的劣化が生じやすくなる虞がある。つまり、ベルト端面がリング部材あるいはフランジに摺擦する機会が多くなると経時的な摩耗や亀裂などの機械的劣化が生じやすくなる。
In a conventional fixing device using an endless belt, the nip pressure at the fixing nip portion is a relatively high pressure of 50 to 200 KPa. However, the fixing efficiency obtained when a known technique (for example, Patent Document 3) is used. Improvement can reduce the nip pressure.
When the nip pressure can be lowered, there is an advantage that the rigidity of the mechanism part such as a nip forming member can be lowered. On the other hand, when a nonmetallic endless belt is mounted for such a configuration, the belt There is a risk that mechanical deterioration is likely to occur. In other words, when the belt end face is rubbed against the ring member or the flange, mechanical deterioration such as wear and cracks with time tends to occur.
ベルト端面の摩耗は、ベルトが片寄る力とベルト端面の機械的強度とその接触時間に依存するが、非金属製ベルトの機械的強度が低くいことから、耐摩耗時間が短くなる虜がある。
ベルト端面と前記リング部材或いは前記フランジとが接触すると、上述したニップ圧によって押圧された状態が継続することで部材同士は離れることがなく、スリーブ端面に作用する荷重が減るということはまずない。このため、継続した接触による摩耗が進行しやすくなる。
The wear of the belt end face depends on the biasing force of the belt, the mechanical strength of the belt end face, and the contact time thereof. However, since the mechanical strength of the non-metallic belt is low, there is a prisoner of shortening the wear resistance time.
When the belt end surface comes into contact with the ring member or the flange, the state of being pressed by the nip pressure described above continues, so that the members are not separated from each other, and the load acting on the sleeve end surface is unlikely to decrease. For this reason, wear due to continuous contact easily proceeds.
ベルト端面の損傷に関しては、公知の構成(例えば、特許文献4)のリング部材を用いた場合、ベルト端面を位置決めするためにリング部材が不動状態に維持されていると、ベルト端面が接触したままであるので摩耗が進行することになる。
このように、ベルト端面の摩耗や、衝突時の衝撃による亀裂が生じた場合、無端ベルトの幅方向の寸法変化による端面位置決め精度の低下、機械的耐久性の低下を招く。
Regarding the damage to the belt end surface, when a ring member having a known configuration (for example, Patent Document 4) is used, the belt end surface remains in contact if the ring member is kept stationary to position the belt end surface. Therefore, wear progresses.
As described above, when the end face of the belt is worn or cracked due to an impact at the time of collision, the end face positioning accuracy and mechanical durability are lowered due to a change in dimensions in the width direction of the endless belt.
本発明の目的は、定着ベルトの端部に当接するリング部材を用いた場合に定着ベルト端部の亀裂や破損を低減または防止する定着装置および画像形成装置を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a fixing device and an image forming apparatus that reduce or prevent cracking and breakage of the end portion of the fixing belt when a ring member that contacts the end portion of the fixing belt is used.
この目的を達成するための本発明は、回転可能な無端状の定着ベルトと、前記定着ベルトに当接した当接状態で当該定着ベルトとの間にニップ部を形成する対向回転体と、定着ベルトの幅方向における端部に対向し該定着ベルトと一体で回転可能なリング部材と、前記定着ベルトが前記幅方向における規定位置を占める状態で前記幅方向において前記端部との間に前記リング部材の厚みより大きい間隔を形成する支持フランジ部と、前記幅方向において前記支持フランジ部に対する前記リング部材の位置決めを行うことで該幅方向において前記端部を位置決めし、前記定着ベルトを前記規定位置に位置決めする可動位置決め機構と、を有する定着装置にある。 To achieve this object, the present invention includes a rotatable endless fixing belt, a counter rotating body that forms a nip portion between the fixing belt and the fixing belt in contact with the fixing belt, and fixing. A ring member facing the end in the width direction of the belt and rotatable integrally with the fixing belt; and the ring between the end in the width direction with the fixing belt occupying a specified position in the width direction. A support flange portion that forms an interval larger than the thickness of the member; and the end portion is positioned in the width direction by positioning the ring member with respect to the support flange portion in the width direction, and the fixing belt is moved to the specified position. A fixing device having a movable positioning mechanism.
本発明によれば、定着ベルトの片寄りにより定着ベルトの端面がリング部材に突き当たった場合でも定着ベルトの端面の劣化を低減または防止すると共に定着ベルトを規定位置に修正可能な定着装置を得ることができる。 According to the present invention, it is possible to obtain a fixing device capable of reducing or preventing deterioration of the end surface of the fixing belt even when the end surface of the fixing belt hits the ring member due to the deviation of the fixing belt and correcting the fixing belt to a specified position. Can do.
以下、図面に基づき本発明を実施するための形態の一例について説明する。
図1において (A)は、画像形成装置100の筐体100Aの一部に設けられた開閉部材としての開閉カバー100Bが閉じられている状態を、 (B)は、開閉カバー100Bが開放されている状態を示している。
Hereinafter, an example of an embodiment for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.
1A shows a state in which an opening / closing cover 100B as an opening / closing member provided in a part of the
図1に示すように、画像形成装置100は、装置本体をなす筐体100Aの一部に開閉カバー100Bが開閉可能に設けられている。
筐体100Aの内部には、複数色の画像形成が行われる画像形成部として作像ステーション101Y,101M,101C,101Kが備えられている。これら各作像ステーション101Y,101M,101C,101Kは、これらの下方に配置された転写装置102に装備されている中間転写ベルト102Aの展張面に沿って並置されている。
As shown in FIG. 1, in the
Inside the
各作像ステーション101Y,101M,101C,101Kは、形成される色が異なるだけで用いられる構成は同じであるので、今、黒色の作像ステーション101Kを対象として構成を説明すると次の通りである。
作像ステーション101Kには、回転可能なドラム状の感光体1Kが配置されている。
感光体1Kの周囲には、回転時に画像形成処理を行うための帯電装置1K1、書き込み装置(便宜上、光路につけた符号Lで示す)、現像装置1K2および図示しないクリーニング装置が備えられている。なお、図1に示す感光体1Kは、時計方向に回転方向が決められている。
感光体1Kは、回転する過程で帯電装置1K1により一様帯電された後、書き込み装置Lによって静電潜像が形成される。静電潜像は、現像装置1K2から供給される現像剤によって可視像処理された後、転写ベルト102Aに対して1次転写装置102Bにより静電転写される。
黒色以外の作像ステーション101Y,101M,101Cにおいて形成された画像は、黒色の作像ステーション101Kでの処理と同様な可視像処理が行われた後、順次転写ベルト102Aに転写される。
作像ステーション101Kにおいて転写ベルト102Aへの画像転写を終了した感光体101Kは、図示しないクリーニング装置によって未転写トナーを除去されて清浄化される。黒色以外の作像ステーション101Y,101M,101Cにおいても、同様にクリーニング装置による処理が行われる。
以上の工程を経て転写ベルト102Aには、各色の重畳画像が担持される。
Each of the
The
Around the photoreceptor 1K, there are provided a charging device 1K1 for performing image forming processing at the time of rotation, a writing device (indicated by a symbol L attached to the optical path for convenience), a developing device 1K2, and a cleaning device (not shown). The photosensitive body 1K shown in FIG. 1 has a clockwise rotation direction.
The photoreceptor 1 </ b> K is uniformly charged by the charging device 1 </ b> K <b> 1 in the process of rotating, and then an electrostatic latent image is formed by the writing device L. The electrostatic latent image is subjected to visible image processing with a developer supplied from the developing device 1K2, and then electrostatically transferred to the
The images formed in the
After the image transfer to the
Through the above steps, the superimposed image of each color is carried on the
画像形成装置100の筐体100Aには、転写ベルト102Aに担持された画像を転写される記録紙Pを給送するための給紙装置2が備えられている。
給紙装置2には、記録紙Pを収容した給紙カセット2Aおよび繰り出しローラ2Bが備えられており、図示しない分離機構により一枚分離された記録紙Pがレジストローラ対4に向け給送される。
給紙装置2から繰り出された記録紙Pは、筐体100A内に配置されているレジストローラ対4によってレジストタイミングを設定された上で、2次転写装置5を備えた2次転写位置に向け繰り出される。
レジストローラ対4および2次転写位置に至る間には、記録紙Pの搬送路が形成されており、搬送路には、レジストローラ対4と共に記録紙Pの挟持搬送が可能な搬送ローラ対3が設けられている。
The
The paper feeding device 2 is provided with a paper feeding cassette 2 </ b> A containing the recording paper P and a feeding roller 2 </ b> B. The recording paper P separated by a separation mechanism (not shown) is fed toward the registration roller pair 4. The
The recording paper P fed out from the paper feeding device 2 is set at a registration timing by a registration roller pair 4 disposed in the
A conveyance path for the recording paper P is formed between the registration roller pair 4 and the secondary transfer position, and the
図1に示す構成では、記録紙Pの挟持搬送が可能なレジストローラ対4および搬送ローラ対3を構成するローラの一方が筐体100Aに配置され、他方が開閉カバー100B側に配置されている。
これにより、開閉カバー100Bが開放されると、レジストローラ対4および搬送ローラ対3が配置されている記録紙Pの搬送路を開放することができる。
開閉カバー100Bには、後述する定着装置6に装備されている定着ベルト6A1に対向してニップ部を形成可能な対向回転体としての加圧ローラ6B1、各ローラ対3,4の一方及び2次転写装置5がそれぞれ配置されている。
In the configuration shown in FIG. 1, one of the rollers constituting the registration roller pair 4 and the
Thus, when the opening / closing cover 100B is opened, the conveyance path of the recording paper P on which the registration roller pair 4 and the
The opening / closing cover 100B includes a pressure roller 6B1 as a counter rotating body capable of forming a nip portion facing a fixing belt 6A1 provided in the
給紙装置2から繰り出された記録紙Pに対して転写ベルト102Aに担持された画像を一括転写する2次転写装置5には、転写ベルト102Aが掛け回されているローラに対向するローラが用いられている。
2次転写位置に到達した記録紙Pは、2次転写装置5に与えられる転写バイアスによって転写ベルト102Aに担持されている画像を転写される。
2次転写位置で転写を終えた記録紙Pは、定着装置6に向け搬送されて画像を定着され、筐体100Aの上面に設けられている排紙トレー100Cに向けて排紙ローラ対7によって排出される。
The
The recording paper P that has reached the secondary transfer position is transferred with the image carried on the
The recording sheet P, which has been transferred at the secondary transfer position, is conveyed toward the fixing
定着装置6は、無端状で可撓性を有する回転可能な定着ベルト6A1を備えた定着加熱部6Aと、定着ベルト6A1に当接した当接状態で定着ベルト6A1との間にニップ部Nを形成する加圧ローラ6B1を備えた加圧部6Bとが用いられる。
加圧ローラ6B1は、定着ベルト6A1に当接してニップ部Nを形成する際には、記録紙Pの挟持搬送を行うことができる部材である。
定着装置6の構成については図2において詳細を後に説明する。
The fixing
The pressure roller 6B1 is a member capable of nipping and conveying the recording paper P when the nip portion N is formed by contacting the fixing belt 6A1.
The configuration of the fixing
図1に示すように、定着装置6の加圧ローラ6B1以外の部材が備えられた定着加熱部6Aは筐体100A側に配置されている。また、加圧ローラ6B1を主要部として備える加圧部6Bは、上述した開閉カバー100B側に備えられている。
このため、開閉カバー100Bが、筐体100Aに設けられた図示しない軸を支点として筐体100Aに対して開放されると、図1(B)に示すように、画像形成装置100の内部が開放されると共に、加圧ローラ6B1が定着ベルト6A1から離間する。これにより、記録紙Pを繰り出し後のレジストローラ対4の位置を搬送路開始点として、定着装置6に至るまでの搬送路が外部に露呈されることになる。なお、開閉カバー100Bには、筐体100Aの係合部に係合可能なフック部材100B1が設けられ、開閉カバー100Bが閉じられた状態を維持できるようになっている。
As shown in FIG. 1, the fixing
For this reason, when the opening / closing cover 100B is opened with respect to the
図2に示すように、定着装置6の加熱定着部6Aには、定着ベルト6A1、定着ベルト6A1の内側に位置する支持部材6A2により支持されているニップ形成部材6A3、定着ベルト6A1を直接加熱する複数の加熱源6A4が備えられている。
加圧部6Bには、芯金6B10、弾性層6B11、離型層6B12を備えた加圧ローラ6B1が用いられている。
弾性層6B11は、芯金6B1Aの表面に配置され、発泡性シリコーンゴム、シリコーンゴムあるいはフッ素ゴムなどが用いられている。
離型層6B12は、弾性層6B11の表面に設けられ、PFA又はPTFE等が用いられている
加圧ローラ6B1は、図4において符号84で示す弾性体としての押圧バネにより定着加熱部6A側の定着ベルト6A1側に向けて付勢され、定着ベルト6A1をニップ形成部材6A3に向けて押圧する。
加圧ローラ6B1と定着ベルト6A1とが当接する箇所では、弾性層6B11が押し潰されることで、所定幅のニップ部Nが形成される。
なお、図2中、符号6A5は、加熱源6A4からの輻射熱を定着ベルト6A1に向け反射させる反射部材を示している。
As shown in FIG. 2, a fixing
A pressure roller 6B1 including a core metal 6B10, an elastic layer 6B11, and a release layer 6B12 is used for the
The elastic layer 6B11 is disposed on the surface of the core metal 6B1A, and foamed silicone rubber, silicone rubber, fluorine rubber, or the like is used.
The release layer 6B12 is provided on the surface of the elastic layer 6B11, and PFA, PTFE, or the like is used. The pressure roller 6B1 is provided on the fixing
At the place where the pressure roller 6B1 and the fixing belt 6A1 are in contact, the elastic layer 6B11 is crushed to form a nip portion N having a predetermined width.
In FIG. 2, reference numeral 6A5 denotes a reflecting member that reflects radiant heat from the heating source 6A4 toward the fixing belt 6A1.
図3には図2に示した定着装置6に用いられる定着ベルト6A1の支持機構が示されており、(A)は斜視図、(B)は平面図、(C)は定着ベルト6A1の回転軸方向から見た状態がそれぞれ示されている。なお、図3(A)〜(C)では、片側の端部の構成のみを図示しているが、反対側の端部も同様の構成となっているので、以下、図3に基づき片側の端部の構成についてのみ説明する。
FIG. 3 shows a support mechanism for the fixing belt 6A1 used in the
図3(A)又は(B)に示すように、定着ベルト6A1の幅方向端部には、定着ベルト6A1を、ニップ形成部材6A3に向けガイドするベルト保持部材40が挿入されている。
ベルト保持部材40は、詳細を図示しないが、図3(C)に示すように、周方向でニップ形成部材6A3を配置される箇所が開口されて断面形状が略C字状とされた部材である。ベルト保持部材40の軸方向端部には、ニップ形成部材6A3を支持する支持部材6A2の軸方向両端が嵌め込まれている。
ベルト保持部材40の開口された位置には、図3(C)に示すように、ニップ形成部材6A3が配置されて取り付けられるようになっている。
As shown in FIG. 3A or 3B, a
Although not shown in detail in the
As shown in FIG. 3C, a nip forming member 6A3 is arranged and attached to the position where the
ベルト保持部材40は、図3(B)に示すように、軸方向両端が支持フランジ部50により支持されている。
支持フランジ部50は、ボス部50Aを有する円盤状のブロック体で構成され、基部が筐体100A側の側壁100A1により支持され、ボス部50Aがベルト保持部材40の軸方向両端を嵌め込まれている。
支持フランジ部50、具体的にはボス部50Aは、定着ベルト6A1が幅方向における規定位置を占める状態で幅方向において定着ベルト6A1の幅方向端部の面との間に後述するリング部材60の厚みよりも大きい間隔を形成する。
ボス部50Aには、図3(B)に示すように、ベルト保持部材40を嵌め込まれる部分の一部に段差部50Bが形成されている。段差部50Bは、定着ベルト6A1の幅方向端面と対向する勾配面で形成されている。ボス部50Aの周方向での段差部50Bの位置は、後述するガイド部材71の揺動端71A(図4参照)が進退できる位置に対向させてある。
As shown in FIG. 3B, the
The
The
As shown in FIG. 3B, the
段差部50Bと定着ベルト6A1の幅方向端部の面との間には、定着ベルト6A1の幅方向端部に対向し、接触した際に連れ回ることが可能なベルト保護部材としてのリング部材60が独立回転可能に嵌め込まれている。
リング部材60は、ベルト保持部材40の軸方向両端を挿通され回転自在に支持されている。
リング部材60は、定着ベルト6A1の幅方向端部の面が支持フランジ部50のボス部50Aの端面に直接衝突するのを防止する部材である。
このため、定着ベルト6A1は、軸方向で片寄りが生じた場合にリング部材60に接触することでボス部50Aの端面に直接衝突するのを避けられ、リング部材60に接触しながら周回移動することができる。
Between the stepped
The
The
For this reason, the fixing
リング部材60は、定着ベルト6A1と接触しながら連れ回り可能であるために、定着ベルト6A1との対向面および固定側となる支持フランジ部50との対向面がそれぞれ低摩擦係数材料からなる面とされている。これにより、定着ベルト6A1との間の摩擦抵抗およびボス部50Aとの間の摩擦抵抗を軽減されている。
Since the
以上の構成を備えた定着装置6には、非通紙時に、加圧ローラ6B1と定着ベルト6A1を離間させた離間状態にて、定着ベルト6A1を規定位置に位置決めし直すための可動位置決め機構70が設けられている。
可動位置決め機構70は、定着ベルト6A1の幅方向においてリング部材60の位置決めを行い、定着ベルト6A1を規定位置に位置決めする機構であり、図4に示すように、支軸72により揺動可能に支持されているガイド部材71を備えている。
ガイド部材71は、支軸72を支点として延長方向両端が揺動してシーソー運動可能なレバー部材であり、図6に示すように、定着ベルト6A1の幅方向において支持フランジ部50とリング部材60との間の隙間に進退可能な揺動端71Aを有している。進退可能な揺動端71Aは、前述したように、段差部50Bに対向する位置に配置されて段差部50Bに対して進退できるようになっている。図6に示す段差部50Bは、これに近似するテーパー形状部50B1で形成されている。
The fixing
The
The
図6に示すように、ガイド部材71は、定着ベルト6A1の幅方向に平行する厚みとして、幅方向におけるガイド部材71の端面がそれぞれ支持フランジ部50とリング部材60とに当接した際、定着ベルト6A1が規定位置を占める厚さに相当させてある。
このため、ガイド部材71が隙間内から退出し、定着ベルト6A1に加圧ローラ6B1が当接した際には、定着ベルト6A1の幅方向端部の面の位置が規定位置に位置決めされていることになる。
As shown in FIG. 6, the
For this reason, when the
図4に戻ってガイド部材71は、揺動端71Aに取り付けられたコイルバネなどの弾性体73に牽引される(図中、矢印Fで示す方向)ことにより、図4において時計方向の回動習性が付与されている。なお、弾性体73としては、コイルバネに限らず、トーションバネや弦巻バネなどを用いることも可能である。
時計方向の回動習性は、ガイド部材71の揺動端71Aをリング部材60と支持フランジ部50の段差部50B(図3(B)参照)との対向部に位置する隙間に進入させるように働く。
Returning to FIG. 4, the
In the clockwise turning behavior, the swinging
図4に示すように、定着ベルト6A1に対面している加圧ローラ6B1は、接離機構80により定着ベルト6A1に対して当接・離間できるようになっている。
接離機構80は、支軸81Aにより揺動可能に支持されているレバー部材である揺動レバー81を備えている。
揺動レバー81には、揺動基端側から揺動端に至る途中に加圧ローラ6B1の回転軸82と当接する凹部81Bが形成され、揺動端に凹部81Bを回転軸82に当接させる向きに付勢する弾性体83の延長方向一端が配置されている。
加圧ローラ6B1の回転軸82には、加圧ローラ6B1を定着ベルト6A1に向け付勢する弾性体84の延長方向一端を係止する受け部85が設けられている。
As shown in FIG. 4, the pressure roller 6B1 facing the fixing belt 6A1 can be brought into contact with and separated from the fixing belt 6A1 by the contact /
The contact /
The
The rotating
ガイド部材71および揺動レバー81は、揺動端側に設けられて、回転動作を接離する動作に変換して定着ベルト6A1と加圧ローラ6B1とを接離可能にするカムとしての偏心カム90が設けられている。
偏心カム90は、支軸90Aにより回転可能に支持された、略おむすび型のカムプロフィールを持つ部材であり、180の回転位相を設定されることにより、ガイド部材71と揺動レバー81との揺動を司る。
従って、加圧ローラ6B1が偏心カム90の姿勢により定着ベルト6A1から離れた離間状態とされたとき、ガイド部材71は、偏心カム90の姿勢に連動して支持フランジ部50とリング部材60との間に揺動端71Aを進入させる。
The
The
Therefore, when the pressure roller 6B1 is separated from the fixing belt 6A1 due to the posture of the
なお、ガイド部材71および揺動レバー81は、単一の偏心カム90に連動する構成に限らない。例えば、図5に示すように、ガイド部材71および揺動レバー81にそれぞれ独立して揺動を司る機構を設けることも可能である。つまり、ガイド部材71には進退可能なアクチュエータを備えたプランジャ91が、そして揺動レバー81には偏心カム92が用いられることも可能である。また、図5では、図示していないが、図4に示した弾性体84および受け部85が加圧ローラ6B1の回転軸82の回転中心を挟んで図4に示した位置と反対側に設けられ、加圧ローラ6B1が定着ベルト6A1から離れる付勢が付与されている。さらに図5において符号86は、揺動レバー81を偏心カム92に当接させる習性を付与する弾性体を示している。
この構成では、偏心カム92の姿勢に応じて加圧ローラ6B1が定着ベルト6A1に接離すると共に、加圧ローラ6B1の接離タイミングに合わせてプランジャ91の進退動作を行うことで上述した隙間に対するガイド部材71の進退動作が行われる。
Note that the
In this configuration, the pressure roller 6B1 contacts and separates from the fixing belt 6A1 according to the attitude of the
以上の構成を備えた可動位置決め機構70は、定着装置6への通紙時、ガイド部材71の揺動端71Aが隙間から外れており、非通紙時に揺動端71Aを隙間内に進入させる。
定着ベルト6A1の片寄りが発生していれば、揺動端71Aの進入時には、リング部材60が押し動かされることにより定着ベルト6A1の片寄りを矯正し、定着ベルト6A1の幅方向端部の面を元の位置(規定位置)に戻す。
図6に示すように、定着ベルト6A1に加圧ローラ6B1が当接している通紙時に定着ベルト6A1が片寄りを生じると、定着ベルト6A1の幅方向端部の面がリング部材60に接触する。ボス部50Aとベルト保持部材40との間には、リング部材60の厚さよりも大きい間隔の隙間がリング部材60との間に設けられているので、リング部材60が隙間内で軸方向にある程度自由に移動できる。
In the
If the deviation of the fixing belt 6A1 occurs, when the
As shown in FIG. 6, when the fixing belt 6A1 is displaced while the pressure roller 6B1 is in contact with the fixing belt 6A1, the surface of the end portion in the width direction of the fixing belt 6A1 contacts the
このため、定着ベルト6A1の幅方向端部の面が接触して押されると、リング部材60は、段差部50Bを有するボス部50Aの端面に当接する位置に移動し、それ以上軸方向へ移動するのを阻止される。
軸方向への移動を阻止されたリング部材60は、定着ベルト6A1の幅方向端部の面およびボス部50Aの端面と接触する。リング部材60は、定着ベルト6A1およびボス部50Aに対向する面が低摩擦係数材料であることから、定着ベルト6A1および/またはボス部50Aに接触した状態での回転抵抗が小さい。よって、定着ベルト6A1の端部の亀裂や破損が低減または防止されるという利点が得られる。この利点を得るには、リング部材60の少なくとも定着ベルト6A1側の端面が低摩擦係数材料で構成されていればよい。
For this reason, when the surface of the end portion in the width direction of the fixing belt 6A1 contacts and is pressed, the
The
しかも定着ベルト6A1は、支持フランジ部50のボス部50Aに対する衝突をリング部材60によって阻止されると共に、リング部材60との衝突時に生じる力がリング部材60の軸方向移動に費やされることで衝突時に作用する反力を緩和される。
これにより、定着ベルト6A1の幅方向端面が衝突力による亀裂や破損を生じることが防止される。
Moreover, the fixing belt 6A1 is prevented from colliding with the
This prevents the end face in the width direction of the fixing belt 6A1 from being cracked or damaged by the collision force.
片寄りが生じてリング部材60を押し動かした定着ベルト6A1を元の規定位置に戻す操作は、定着ベルト6Aに対して加圧ローラ6B1が離間した非通紙時に実行される。
この時は、開放カバー100Bが開放されて加圧ローラ6B1が定着ベルト6A1から離されている離間状態の時、あるいは次の時に相当している。すなわち、筐体100Aが開放されることなく偏心カム90あるいは後述する偏心カム92が電気的に回転駆動される場合にはこの回転駆動により離間状態とされた時といえる。
図7に示すように、加圧ローラ6B1が定着ベルト6A1に対して離間すると、ガイド部材71の揺動端71Aが、段差部50Bに形成されているテーパー形状部50B1に沿って段差部50Bとこれに対向するリング部材60との間の隙間に進入する。図7中、矢印Sは、ガイド部材71の揺動端71Aが隙間に進入する方向を示している。
ガイド部材71の揺動端71Aを上記隙間に進入させる場合には、図4に示した偏心カム90が初期位置(実線で示す位置)から180度回転し(二点鎖線で示す位置)、また図5に示したプランジャ91がアクチュエータを進出させて揺動端71Aを揺動させる。
The operation of returning the fixing belt 6A1 that has been displaced and pushed the
This time corresponds to the time when the open cover 100B is opened and the pressure roller 6B1 is separated from the fixing belt 6A1, or the next time. That is, it can be said that the
As shown in FIG. 7, when the pressure roller 6B1 is separated from the fixing belt 6A1, the
When the
加圧ローラ6B1は、図4および図5に示した偏心カム90、92の回転位相変化により、離間する状態をそれぞれ設定される。図7において矢印Rは、加圧ローラ6B1が定着ベルト6A1から離れる方向を示している。
The pressure roller 6B1 is set to be separated by the rotational phase change of the
非通紙時には、加圧ローラ6B1が定着ベルト6A1に対して離間し、いわゆる、定着ベルト6A1を幅方向に移動させるのに抵抗となる力が作用しない環境となる。このため、ガイド部材71の揺動端71Aが上記隙間に進入する際には少ない力でリング部材60を定着ベルト6A1の幅方向に移動させることができる。これにより、リング部材60に押し動かされる定着ベルト6A1の幅方向端部の面は、規定位置に戻されて位置決めされる。
When the sheet is not fed, the pressure roller 6B1 is separated from the fixing belt 6A1, and an environment in which a resistance force to move the fixing belt 6A1 in the width direction does not act. For this reason, when the
リング部材60を押し動かして定着ベルト6A1を規定位置に戻して位置決めした後、ガイド部材71は、上記隙間から退出する。ガイド部材71の退出動作は、図4に示した偏心カム90が進入時の位置(二点鎖線で示す位置)から初期位置(実線で示す位置)に回転位相を変化させることで可能となる。
After the
加圧ローラ6B1は、当接する状態を、図4および図5に示した偏心カム90、92の回転位相変化によりそれぞれ設定される。
The pressure roller 6B1 is set in a state of contact by changing the rotational phase of the
図8に示すように、ガイド部材71の揺動端71Aが上記隙間から退出すると(図8中、矢印S’で示す方向の移動)、図7において説明したように定着ベルト6A1の幅方向端部の面を規定位置に戻した位置にリング部材60が位置決めされている。
リング部材60は、定着ベルト6A1を規定位置に戻すことで、揺動端71Aが退出すると、軸方向で自由に動き得る状態となる。よって、その後、定着ベルト6A1が片寄りを生じて押し動かされるまでの間、定着ベルト6A1との継続的な摺擦機会が少ない状態とされる。
この結果、規定位置に戻された定着ベルト6A1は、リング部材60との継続的な摺擦が生じないようにされるので、継続的な摺擦による摩耗の進行が低減あるいは防止される。
図8に示した状態でリング部材60は、隙間内で軸方向に移動できるので、通紙時、定着ベルト6A1に加圧ローラ6B1が当接して回転した際に定着ベルト6A1に片寄りが生じて接触するまでの間、軸方向で自由に動くことができる。
この状態では、リング部材60と定着ベルト6A1との位置関係が開閉カバー100Bの開放時に決められた位置関係を維持している。これにより、定着ベルト6A1が再度周回移動を開始した場合でも、定着ベルト6A1の片寄りによる支持フランジ部50との衝突が避けられ、さらには、リング部材60との常時接触が避けられる。この結果、定着ベルト6A1の幅方向端部の一方の面での亀裂や破損が低減または防止され、そして幅方向端部の面での摩耗の進行が低減される。
As shown in FIG. 8, when the swinging
The
As a result, since the fixing belt 6A1 returned to the specified position is prevented from continuously rubbing against the
Since the
In this state, the positional relationship between the
以上の構成では、定着ベルト6A1に対する加圧ローラ6B1の離間状態で定着ベルト6A1の幅方向移動を阻害する力を除去した上で、支持フランジ部50に対するリング部材60の位置決めを介して定着ベルト6A1を規定位置に位置決めする。
リング部材60は、定着ベルト6A1の幅方向端部の面が直接支持フランジ部のボス部50Aの端面に突き当たるのを阻止する共に、突き当たる力から発生する定着ベルト6A1への反力を弱めることができるので、定着ベルト6A1での亀裂や破損を低減できる。
しかも、リング部材60は、定着ベルト6A1が片寄った際に接触して移動するので、定着ベルト6A1が幅方向端部の面を常時接触させることがない。これにより、定着ベルト6A1の幅方向端部の面が支持フランジ部50に常時接触により経時的な摩耗を進行させることも低減または防止することが可能となる。
この結果、摩耗や亀裂あるいは破損による機械的劣化を防止し、強度の低い定着ベルトを用いたとしても、長寿命化を図ることが可能となる。
In the above configuration, the force that hinders the movement of the fixing belt 6A1 in the width direction when the pressure roller 6B1 is separated from the fixing belt 6A1 is removed, and the fixing belt 6A1 is positioned via the positioning of the
The
Moreover, since the
As a result, mechanical deterioration due to wear, cracks or breakage can be prevented, and even if a fixing belt having low strength is used, it is possible to extend the service life.
また、リング部材60に関する別の例としては、定着ベルト6A1と独立した部材とすることに限らず、定着ベルト6A1の幅方向端部に対向して定着ベルト6A1と一体で回転可能な部材として用いることも可能である。この場合、リング部材60はボス部50Aに対向する面が低摩擦係数材料で形成された面であることが、定着ベルト6A1と共に移動する際の移動抵抗を低減する上で好ましい。
Another example of the
以上、本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、上述の説明で特に限定していない限り、特許請求の範囲に記載された本発明の趣旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
本発明の実施の形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、本発明の実施の形態に記載されたものに限定されるものではない。
As mentioned above, although preferable embodiment of this invention was described, this invention is not limited to this specific embodiment, Unless it is specifically limited by the above-mentioned description, this invention described in the claim is described. Various modifications and changes are possible within the scope of the gist of the invention.
The effects described in the embodiments of the present invention are only the most preferable effects resulting from the present invention, and the effects of the present invention are limited to those described in the embodiments of the present invention. is not.
6 定着装置
6A1 定着ベルト
6A3 ニップ形成部材
6B1 対向回転体
50 支持フランジ部
60 リング部材
70 可動位置決め機構
71 ガイド部材
80 接離機構
81 レバー部材
90,92 カム
100 画像形成装置
100B 開閉部材
P ニップ部
6 fixing device 6A1 fixing belt 6A3 nip forming member 6B1
Claims (8)
前記定着ベルトに当接した当接状態で当該定着ベルトとの間にニップ部を形成する対向回転体と、
前記定着ベルトの幅方向における端部に対向し該定着ベルトと一体で回転可能なリング部材と、
前記定着ベルトが前記幅方向における規定位置を占める状態で前記幅方向において前記端部との間に前記リング部材の厚みより大きい間隔を形成する支持フランジ部と、
前記幅方向において前記支持フランジ部に対する前記リング部材の位置決めを行うことで該幅方向において前記端部を位置決めし、前記定着ベルトを前記規定位置に位置決めする可動位置決め機構と、を有する定着装置。 A rotatable endless fixing belt;
An opposing rotating body that forms a nip portion with the fixing belt in a contact state in contact with the fixing belt;
A ring member facing the end in the width direction of the fixing belt and rotatable integrally with the fixing belt;
A support flange portion that forms a gap larger than the thickness of the ring member between the end portion in the width direction in a state where the fixing belt occupies a specified position in the width direction;
And a movable positioning mechanism that positions the end portion in the width direction by positioning the ring member with respect to the support flange portion in the width direction and positions the fixing belt at the specified position.
前記可動位置決め機構は、前記幅方向における前記支持フランジ部と前記リング部材との間に進退するガイド部材を有し、前記接離機構により前記定着ベルトと前記対向回転体とが離間した離間状態で前記幅方向における前記支持フランジ部と前記リング部材との間に前記ガイド部材を進入させることで前記定着ベルトを前記規定位置に位置決めする請求項1記載の定着装置。 A contact / separation mechanism for contacting / separating the fixing belt and the counter rotating body;
The movable positioning mechanism includes a guide member that advances and retreats between the support flange portion and the ring member in the width direction, and the fixing belt and the counter rotating body are separated from each other by the contact / separation mechanism. The fixing device according to claim 1, wherein the fixing belt is positioned at the specified position by causing the guide member to enter between the support flange portion and the ring member in the width direction.
前記可動位置決め機構は、前記カムの回転により前記離間状態が形成されたときの当該カムの姿勢に連動して前記幅方向における前記支持フランジ部と前記リング部材との間に前記ガイド部材を進入させるレバー部材を有する請求項2記載の定着装置。 The contact / separation mechanism has a cam that contacts and separates the counter rotating body and the fixing belt by rotation,
The movable positioning mechanism causes the guide member to enter between the support flange portion and the ring member in the width direction in conjunction with the posture of the cam when the separated state is formed by rotation of the cam. The fixing device according to claim 2, further comprising a lever member.
前記リング部材の前記端部に当接する端面は低摩擦係数材料で構成されている請求項1乃至4のうちのいずれか一つに記載の定着装置。 The fixing belt and the ring member are rotatable independently of each other;
The fixing device according to claim 1, wherein an end surface of the ring member that abuts on the end portion is made of a low friction coefficient material.
前記対向回転体は、前記開閉部材に支持され、当該開閉部材の開閉に応じて前記定着ベルトに接離する請求項7記載の画像形成装置。 Having an opening and closing member for opening and closing the inside of the image forming apparatus,
The image forming apparatus according to claim 7, wherein the counter rotating body is supported by the opening / closing member and contacts and separates from the fixing belt according to opening / closing of the opening / closing member.
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